急倾斜煤岩互层巷道变形特征及机理研究
常博1
刘旭东1
张传明2
贾冲3
闫瑞兵1
任杰3
1.国家能源集团 新疆能源有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 8300272.新汶矿业集团物资供销有限责任公司,山东 泰安 2710003.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054
摘要：针对急倾斜煤岩互层巷道的变形问题,采用现场实测与数值模拟实验方法,运用围岩稳定性联合监测设备,分析急倾斜煤岩互层巷道围岩裂隙分布特征、锚杆拉力变化、巷道变形及其应力分布规律.结果表明:B8急倾斜煤岩互层巷道的平均水平主应力24.3 MPa,约为垂直地应力3.08倍.当岩层过渡到煤层后其孔壁较为破碎,随钻孔深度增加孔壁逐渐产生剪切错动.急倾斜煤岩互层巷道存在非对称性的变形特征,南帮帮鼓0.60～1.00 m大于北帮的0.20～0.40 m,两帮变化呈现出"收敛期-趋于稳定期-稳定期"的阶段性趋势,其巷道"收敛期"存在5d左右的蠕变特征,单日变形量为0.10～0.20 m,为此施工作业应避开巷道的5 d左右的收敛期.返修阶段的巷道变形对锚杆造成破坏,使得南帮锚杆锚固力30 kN时被拉出,至巷道变形稳定相对后,90处锚杆中共有15处存在锚杆质量较低的情况,占比达到16.67％.由于急倾斜煤岩层地质因素的影响,巷道围岩的垂向裂隙较为发育,在水平应力的作用下,软弱夹层极易发生结构面间的错动变形,加之岩层内部的挤压力作用,继而产生岩层的离层变形,最终导致巷道南帮帮鼓大变形现象.两帮呈现巷道底鼓南高北低的不对称变形特征,南帮变形失稳后,使得巷道北帮岩层承受覆岩作用较大,应力集中效应较强.研究结果为急倾斜煤岩互层巷道的变形控制提供了科学依据.
关键词：急倾斜煤岩互层大巷围岩变形煤层互层巷道围岩
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：深部煤岩采掘扰动诱发能量场展布异化致灾基础研究资助项目(51874231)
论文发表日期：2022-08-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 40-49 )
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